第13章 单层厂房结构课件.ppt

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1、第13章 单层厂房结构,13.1 结构特性和体系13.2 结构布置和主要结构构件13.3 排架结构的内力分析13.4 钢筋混凝土柱和基础设计,1.结构特性,为什么要设计层单层结构？,机器设备和产品较重，且需一定起重量的起重设备；生产工艺需要较大面积的生产空间；设备需要一定埋深的设备基础；采光、通风、保温等功能需要；,单层厂房结构的优点,设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化；设计和施工周期短；空间大，易布置；质量好，且易控制。,2.结构体系,传统结构体系,“板架柱”结构体系（包括天窗架、支撑、围护结构和基础等）,结构体系分类,按厂房高度分类：有等高多跨；不等高多跨按厂房跨数分类：有单跨；多跨

2、按屋盖组成分类：有檩体系；无檩体系；露天按屋脊形式分类：有单屋脊；多屋脊；锯齿形,按结构承重方式分类：有横向承重；纵向承重,“板架柱”结构体系组成,结构受力性能,通常将该空间结构体系简化为横向或纵向平面排架计算。其在竖向荷载（主要为重力荷载）和水平荷载（风、吊车制动力、水平地震作用)作用下具有较好的受力性能。但由于该结构较空旷，其空间刚度较小，整体性差，因此抵御水平荷载作用的能力很弱。设计时通过设置各种支撑提高其空间刚度。,结构的传力方式,地基,基础,基础梁,柱,围护结构,吊车梁,风荷载,屋面,1.平剖面尺寸和 变形缝,根据生产工艺和建筑平面设计要求确定下列尺寸,跨度,跨度为18m和18m以下

3、，应采用3m的倍数；18m以上，宜采用6m的倍数。,柱距,柱距应采用6m或6m的倍数。,定位轴线,变形缝（伸缩缝）,规范规定，装配式钢筋混凝土排架结构变形缝最大间距宜取100m，露天取70m。（见教材图示）,横向定位轴线 是垂直于厂房长度方向(即平行于屋架)的定位轴线。厂房横向定位轴线之间的距离是柱距。横向定位轴线标注了厂房纵向构件如屋面板、吊车梁长度的标志尺寸、及其与屋架（或屋面梁）之间的相互关系。,中间柱与横向定位轴线的联系屋架（或屋面梁）支承在柱子的中心线上，中间柱的横向定位轴线与柱的中心线相重合。横向伸缩缝、防震缝与定位轴线的联系横向温度伸缩缝和防震缝处采用双柱双屋架，设两条横向定位轴

4、线，两柱的中心线应从定位轴线向缝的两侧各移600 mm。两条定位轴线间的插入距离A 值，等于伸缩缝或防震缝的缝宽C。该处两条横向定位轴线与相邻横向定位轴线之间的距离与其他柱距保持一致。见下图。山墙与横向定位轴线的联系单层厂房的山墙，按受力情况分为非承重墙和承重墙，其横向定位轴线的划分也不相同。,纵向定位轴线 是平行于厂房长度方向(即垂直于屋架)的定位轴线。厂房纵向定位轴线之间的距离是跨度。纵向定位轴线主要用来标注厂房横向构件如屋架（或屋面梁）长度的标志尺寸和确定屋架（或屋面梁）、排架柱等构件间的相互关系。纵向定位轴线的布置应使厂房结构和吊车的规格协调，保证吊车与柱之间留有足够的安全距离。在支承

5、式梁式吊车或桥式吊车的厂房设计中，由于屋架(或屋面梁)和吊车的设计生产制作都是标准化的，建筑设计应满足LLk+2e。,外墙，边柱与纵向定位轴线的联系由于吊车起重量、柱距、跨度、有否安全走道板等因素的影响，边柱与纵向定位轴线的联系有两种情况：a.封闭式结合的纵向定位轴线b.非封闭式结合的纵向定位轴线,中柱与纵向定位轴线的联系在多跨厂房中，中柱有平行等高跨和平行不等高跨两种情况。,2.屋盖结构布置和 主要构件,单层厂房的屋盖结构分无檩体系和有檩体系两种。,无檩体系组成：大型屋面板、天窗架、屋架和屋,盖支撑系统。,有檩体系组成：小型屋面板（或瓦材）、檩条、,天窗架、屋架和屋盖支撑系统。,有檩体系与无

6、檩体系相比较，其构件多、传力途径长、承载力低、屋盖系统的刚度和整体性差。本章主要介绍无檩体系。,屋面板,预应力混凝土大型屋面板，它适用于保温或不保温卷材防水屋面，屋面坡度不应大于1/5。规格：，其与屋架,上弦不少于三点焊接(焊缝长度不小于8mm，厚度不小于6mm）。,檩条,檩条是置于屋架的上弦，将小型屋面板所承受的荷载传至屋架的构件，并与屋架焊接，以增加屋面体系的整体刚度。檩条的跨度一般为4m或6m。,（钢混）,屋架,屋架是屋盖体系的主要承重构件，其主要作用：,保持厂房内部具有与跨度相应的空间；作为排架结构内力分析中的水平横梁；直接承受其平面内由屋面板、檩条、天窗架传来的荷载及悬挂吊车、管线的

7、吊重；与屋架支撑组成水平的和垂直的支撑体系，以保证屋盖体系具有足够的水平和竖向刚度和某些屋架构件的稳定性。,屋架型式和受力特点,三角形屋架,拱形屋架,梯形屋架,折线形屋架,1824m跨度的钢筋混凝土或预应力混凝土屋架多做成折线形，24m以上跨度的屋架可做成梯形屋架。无论哪种屋架，其合理的高跨比为1/61/8。18m以下跨度可做成组合屋架。,天窗架和托架,常用的天窗架跨度为6m、9m。天窗架宜用钢材制作，也可采用矩,形截面的钢筋混凝土天窗架。,有时由于生产工艺的需要，抽取某个柱子，其该柱所支撑的屋架由托架承担。托架将屋面荷载传至支撑托架的柱。托架的跨度一般为12m。,三角形托架,折线形托架,3.

8、屋盖支撑体系,为什么要设置屋盖支撑?,屋盖支撑系统包括:天窗架支撑、屋架上弦支撑、屋架下弦支撑、屋架垂直支撑及水平系杆。,天窗支撑,由于一般天窗架跨度12m，可仅设天窗架垂直支撑，设置在天窗端部第一,柱距及设有柱间支撑的柱距内的天窗两侧。,屋架上弦支撑,在每一伸缩缝区段端部第一或第二柱间距内布置在屋架上弦平面内。,其作用：(1）传递山墙风荷载；(2）其与屋架上弦形成水平桁架。(有天窗时沿屋脊设置水平系杆）,屋架下弦支撑,下弦水平支撑应根据下列要求设置：,当厂房跨度18m时，应在每一伸缩缝区段端部第一或第二柱距布置在屋架下弦平面内；当厂房跨度18m时且山墙传来的风荷载由屋架上弦支撑传递时，可以不

9、设；当厂房有沿纵向运行的悬挂吊车且吊点设在屋架下弦时，应在悬挂吊车轨道尽头的柱间设置上述下弦水平支撑；当具有下列情况之一时，应设置交叉角钢、直腹杆和屋架下弦第一节点间组成水平桁架，即下弦纵向水平支撑：（1）厂房内设有软钩桥式吊车且厂房高大，吊车起重量大,时（如等高多跨厂房柱高15m；无天窗 18m，中级工作制吊车起重量 50t 时）；（2）厂房内设有硬钩桥式吊车（3）厂房内设有悬挂吊车或设有较大振动设备时；（4）厂房内设有托架时，这时下弦纵向水平支撑应布置在托架所在柱间，并向两端各伸一个柱距。当设置下弦纵向水平支撑时，为保证厂房空间刚度，必须同时设置相应的下弦横向水平支撑，形成封闭水平支撑体系

10、。,屋架垂直支撑,十字交叉形,h=25004000mm,W形,h=10003000mm,一般情况下，厂房跨度 30m时在屋架跨度1/3左右布置两道垂直支撑。当屋架端部高度 1.2m时，还应在屋架两端各布置一道垂直支撑。当厂房伸缩缝区段90m时，还应在柱间支撑柱距内增设一道垂直支撑。,当屋盖设置垂直支撑时，应在未设置垂直支撑的屋架间，在相应垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，设置通长的水平系杆。凡设在屋架端部柱顶处和屋架上弦屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系杆，其余均可采用柔性系杆（刚性系杆可用 2755、柔性系杆可用 2705 角钢制成）。,屋架支撑的组成,屋盖支撑一般用角钢制成，其节

11、间应与屋架节间相适应。交叉杆件的倾角为300 600。支撑杆件允许长细比见表13-1。其节点构造查阅有关资料的构造图集。杆件截面按构造确定，一般取用245 2 70。,4.梁、柱体系布置 和主要构件,单厂结构中梁系由吊车梁、连系梁、基础梁和圈梁组成；柱系由系列柱组成。柱、屋架和基础组成的排架结构体系将全部重力荷载及风荷载和纵横向水平地震作用传至地基。因此，柱系是单厂结构的最主要构件。,吊车梁,吊车梁是承受桥式吊车垂直轮压和水平制动力的构件。,吊车梁常用类型有：钢筋混凝土等截面实腹吊车梁、混凝土和钢组合梁、预应力混凝土先（后）张法等截面吊车梁和后张法预应力混凝土变截面吊车梁。一般情况下，6m 跨

12、其重量5 10t的吊车梁采用钢筋混凝土构件；6m跨起重量15/3 30/5t 的吊车梁采用钢筋混凝土构件或预应力混凝土构件；6m跨起重量30/5t 以上的吊车梁和12m跨吊车梁一般采用预应力混凝土构件。吊车梁一般根据起重量、吊车工作制、吊车跨度吊车台数以及排架的柱间距等因数综合考虑确定。,连系梁和圈梁,连系梁和圈梁的作用：连系梁承受围护墙的重力荷载并传递给排架柱，基础,梁也是连系梁；圈梁将围护墙、排架柱、山墙抗风柱等连接在一起，增加结构体系的整体刚度，可以降低地基不均匀沉降和振动荷载对结构的不利影响。圈梁在平面上应尽可能沿整个厂房交圈。,圈梁设置要求,对有桥式吊车的厂房，须在柱顶附近和吊车梁标

13、高处各设一道圈梁；当外墙高度超过15m时还应增设，通常每4 6m高设一道；对无桥式吊车的厂房，须在柱顶附近设一道圈梁；当外墙高度超过8m时还应适当增设；圈梁截面宜与墙体厚度等宽，当墙厚240mm时，不宜小于2/3墙厚。圈梁截面高度不宜小于120mm；圈梁可兼作门窗过梁。,柱,一般情况下，由于厂房设有吊车，因此单厂结构体系的柱为变截面柱。,钢筋混凝土柱型式,单肢柱：矩形、工字形、环形；,双肢柱：平腹杆双肢柱、斜腹杆双肢柱；柱截面尺寸构造要求教材截面尺寸参考表。,抗风柱,截面尺寸应满足下列要求：截面高度 h2 Hx/25，且 h2600mm。截面高度 b2 Hy/35，且 b2 350mm。抗风柱

14、与屋架的连接详见有关构造详图。,柱间支撑,承受山墙和屋盖横向水平支撑传来的风荷载、,屋盖传来的纵向水平地震作用以及吊车梁传来的吊车纵向水平制动力，并将各荷载传至基础。此外，它还能提高单厂结构体系的纵向刚度。,设置位置,上柱柱间支撑设置在伸缩缝区段两侧，并与屋架横向水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央柱间；上柱柱间支撑设置在伸缩缝区段中部，并与上柱柱间支撑相应的位置。,有下列情况时应设置柱间支撑,厂房跨度18m，或柱高8m；设有起重量10t的中、轻级工作制（A1A5)吊车或设有重级工作制（A6、A7)吊车；设有起重量3t的悬挂吊车；露天吊车的柱列。,柱间支撑的构造要求,当柱截面高度600mm时

15、，下柱柱间支撑应设计成双片，每片用单角钢做成交叉形，两片间用角钢或缀条连接；交叉杆件的倾角一般为350550；两片支撑中心距等于柱高减去200mm（工字形截面柱取柱截面高度减翼缘高度)；双肢柱的下柱柱间支撑宜设置在吊车梁的垂直平面内；上柱柱间支撑一般为单片角钢做成的交叉杆；,5.基础体系的布置 和主要构件,单厂结构的基础主要采用柱下独立的现浇钢筋混凝土杯形基础，承受排架平面内传来的作用力（N、M、V）。有柱间支撑的柱下基础尚需承受排架平面外柱间支撑传来的作用力,基础类型有：单杯口基础；双杯口或多杯口基础；,高杯口基础。,整个厂房的基础顶面宜在同一标高，当柱下基础与设备基础的布置发生冲突，或局部

16、地质条件较差，需将柱下基础深埋时，为了不改变预制柱的长度，可采用高杯形基础。,独立基础的外形及外形尺寸构造要求,锥形基础,阶梯形基础,高杯口基础,桩基础,锥形基础的坡度 tana2.5，a2 a1；阶梯形基础，当 H850mm 时宜采用双阶，当H900mm时宜采用三阶，每阶高300500mm。钢筋混凝土杯形基础外形尺寸H1、a1、t的要求见教材表12；双杯口基础除两杯口中心距为伸缩缝两侧双柱中心距1000mm外，其余尺寸要求与单杯口基础相同；高杯口基础的柱插入深度H1和杯壁厚t的要求与一般杯口基础相似，杯口、短柱的设计计算可参考有关资料；,基础梁,基础梁一般为梯形截面。,1.基本假定和计 算简

17、图,基本假定,(1)屋架与柱顶为铰接，只传递 N 和 V，不传递 M；(2)柱底嵌固于基础，固定端位于基础顶面，不考虑各种荷载引起的基础角变形；(3)横梁（或屋架）的轴向刚度无穷大，即不计其轴向变形的影响；(4)排架之间相互无联系，即不考虑结构的空间作用。（结构的空间作用用修正内力方法解决）。,计算简图,2.排架荷载计算,屋盖荷载,1.屋盖永久荷载,屋盖永久荷载包括屋面构造层、屋面板、天窗架、屋架、屋盖支撑体系重力荷载以及与屋架连接的各种重力荷载。以集中力G1作用于柱顶。,2.屋面可变荷载,屋面可变荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载和积灰荷载。,均布活荷载：施工阶段的施工荷载和使用阶段的维修荷载。

18、,荷载规范规定不上人屋面均布活荷载的标准值为 0.5kN/m2。,雪荷载：按屋面水平投影面上的雪荷载计算。屋面雪荷载的标准值(kN/m2)按下式计算,(131),式中 基本风压；,屋面积雪分布系数。,积灰荷载：设计生产中有大量排灰的厂房及其邻近厂房时，,应考虑厂房屋面水平投影面上的积灰荷载，按荷载规范取值。,注意,屋面均布活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取较大值；积灰荷载应与不上人屋面均布活荷载和雪荷载中的较大者同时考虑。屋面可变荷载以集中力的形式作用于柱顶，其作用点同屋盖永久荷载；对多跨排架结构，要考虑可变荷载分布对结构的不利影响。,柱、吊车梁和轨道及连接件重力载,柱自重分别上、下柱的体积计算

19、；吊车梁和轨道及连接件重力荷载可从有关标准图查得，轨道及连接件重力荷载可按0.81.0kN/m 估算。因为在一般情况下，施工时柱和吊车梁安装后再安装屋架，故柱和吊车梁重力荷载作用下的内力分析可将柱视为悬臂构件计算。,风荷载,柱顶以上的风荷载通过屋架以集中力Fw的形式作用于柱顶；柱顶以下的风荷载可近似按作用柱上计算。,风荷载标准值（kN/m2),(132),式中 某地区基本风压值；,风荷载体型系数，是风吹到厂房表面引起的,压力或吸力与理论风压的比值；,风荷载高度变化系数，与地面粗糙程度和所,求风压值处离地面高度有关。,吊车荷载,国家标准起重机设计规范（GB3811-83)参照国际标准起重设备分级

20、(ISO4301-1980)的原则，吊车按其在使用期内要求的总循环次数以及荷载达到其额定值的频繁程度分成轻、中、重和超重级四种工作制。根据要求的利用的等级和荷载状态，吊车分为8个工作级别：A1A8。,按吊车吊钩的种类分为：软钩、硬钩,1.吊车竖向荷载,荷载规范规定：计算排架考虑多台吊车竖向荷载时，对一层吊车单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车数不宜多于2台；对一层吊车多跨厂房的每个排架，不宜多于4台。,最大轮压 值通常可根据吊车型号、规格等由产品目录或有关设计手册查得。对一般常用四轮吊车，其相应的 值为,(133),(134),(135),式中 各轮压对应反力影响线的坐标值；,折减系数（考虑多台

21、吊车同时均满载的荷载,效应折减系数。,2.吊车横向水平荷载,对于四轮吊车满载运行时，每个轮子产生的横向水平制动力的标准值为,(136),式中 横向水平制动力,系数，对软钩吊车其值为：当额定起重量Q10t时，a=0.12，Q1650t时，a=0.10，当Q75t时，a=0.08。对硬钩吊车其值为：a=0.20。,吊车施加在排架结构上的横向水平荷载为,(137),荷载规范规定：考虑多台吊车水平荷载时，对单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于2台。,3.吊车纵向水平荷载,吊车纵向水平制动力与桥式吊车每侧的制动轮数和吊车的最大轮压 有关。吊车纵向水平荷载的标准值为,(138),式中 吊车

22、每侧制动轮数，四轮桥式吊车 n=1；,制动轮在轮压下与轨道间的滑动摩擦系数。,注意,当厂房有柱间支撑时，全部吊车纵向水平荷载由柱间支撑承担；当厂房无柱间支撑时，全部吊车纵向水平荷载由同一伸缩缝区段内的所有各柱共同承担；不论单跨或多跨厂房，参与组合的吊车台数不应多于两台。,墙体荷载,3.排架结构的内力 计算方法,内力计算方法,先按平面排架计算内力，再考虑厂房整体空间作用；计算排架在每种荷载作用的内力，绘出排架柱内力图；确定柱的几个关键控制截面；关键控制截面的内力不利组合；根据控制截面的内力最不利组合，进行截面设计。,单阶悬臂柱柱顶在单位力作用下的位移,令：,则,由图乘法求得,(139),下端为固

23、定上端为不动铰支座的单阶柱在任意荷载作用下的内力计算,由柱顶的变形协调条件可得,(1310),由图乘法求得,(1311),由式(1310)可得,(1312),单阶变截面柱在各种荷载作用下的柱顶反力系数见教材的附表9。,等高排架内力计算,1.排架柱顶作用集中荷载,由基本假定：横梁的轴刚度无穷大可得,(1313),(1314),(1315),将式(1315)代入式(1314)可得,则,(1316),将式(1316)代入式(1315)可得,(1317),式中 第 i 柱的剪力分配系数。,2.排架在任意荷载作用下,不等高排架内力计算,不等高排架适合用力法求解。,由未知力x1、x2处的变形协调条件、求解

24、x1、x2。,(1318),4.排架结构的 内力组合,内力组合的目的：将各种荷载单独作用下计算的内力，按照它们共同作用的可能性进行组合，以便求出构件控制截面的最不利内力组合设计值，作为构件承载力极限状态的设计依据。,控制截面,内力组合原则,荷载规范规定，对于承载力极限状态的基本组合，一般排架的荷载效应组合的设计值为,1）由可变荷载效应控制的组合,(1319),2）由永久荷载效应控制的组合,(1320),根据上述组合原则，对不考虑抗震设防的单厂结构，按承载力极限状态进行内力分析时，需进行以下可能的组合：1.2*恒荷+0.9*1.4(活荷+风荷+吊车荷载)1.2*恒荷+0.9*1.4(风荷+吊车荷

25、载)1.2*恒荷+0.9*1.4(活荷+风荷)1.2*恒荷+0.9*1.4(活荷+吊车荷载)1.2*恒荷+1.4*吊车荷载 1.2*恒荷+1.4*风荷,内力组合应注意的问题：,恒荷在任何一种内力组合下都存在；吊车竖向荷载 有分别作用在一跨厂房两个柱上的两种情况，每次只能选择其中一种情况参加内力组合；在选择吊车横向水平荷载时，该跨必然作用有吊车的相应竖向荷载；但选择吊车竖向荷载时，不一定存在该吊车相应的横向水平荷载；吊车横向水平荷载，可能是任意一跨内两台吊车引起的，存在作用在该跨两个柱上及两个方向制动的两种情况，只能选其中一种情况参加组合；也可能是任意两跨内由本跨一台最大吨位吊车引起的，也存在作

26、用在本跨两个柱上以及两个方向制动的两种情况。对每一跨来说，只能选择上述两种可能情况中的一种情况参加内力组合；对整个排架结构来说，可选择任意两跨的各一种横向水平荷载参加内力组合；,风荷载有左或右风压作用方向，只能选择其中一种参加内力组合。,内力组合项目,对实腹柱：M、N 对柱截面配筋起控制作用，而V一般不起控制作用；空实腹柱：除考虑M、N外，还考虑V的影响；基础设计：要考虑M、N、V共同作用的影响。截面最不内力组合：,及相应的、及相应的、及相应的 或、及相应的 或、,1.钢筋混凝土 柱设计,柱的计算长度,规范规定：,注：1.当计算中不考虑吊车荷载实，可按无吊车厂房柱的计算长度采用；但,2.表中*

27、的值仅用于 Hu/Hl 3情况，当 Hu/Hl 3 时，此值为2.5Hu。,上柱计算长度仍按有吊车厂房采用。,2.柱的牛腿设计,短牛腿 ah0,长牛腿 ah0,牛腿的应力状态,牛腿破坏形态,弯压破坏,裂缝 约为极限荷载的20%40%，其走向是自上而下，此缝不形成破坏裂缝；裂缝 约为极限荷载的40%60%，其方向大致与主压应力迹线平行；,（1）弯压破坏,当1a/h00.75或纵筋配置偏少时，斜裂缝随荷载的增加不断向受压区延伸，同时纵筋拉应力不断增加以至屈服，直至受压区混凝土被压碎而破坏。,（2）斜压破坏,斜压破坏,当a/h0 0.1 0.75时。,（3）剪切破坏,剪切破坏,当a/h00.1时。,

28、除上述三种主要破坏形态外,还有因垫板过小、牛腿顶面过窄而导致局压破坏；牛腿下部边缘坡度过陡，在竖向和横向水平荷载共同作用下产生的非根部受拉破坏；纵筋因锚固不足导致的破坏；,牛腿几何尺寸的确定,牛腿应与柱等宽；牛腿外边缘高度h1h/3，且不应小于200mm；牛腿外边缘与吊车梁外边缘的距离不宜小于70mm；牛腿底边倾角 a450。,截面高度h0的经验公式：,(1321),式中、分别为作用于牛腿顶部按荷载短期效应,计算的竖向力和水平拉力的标准值；,裂缝控制系数，对支承吊车梁的牛腿取,0.65，对其他牛腿取 0.8；,应考虑安装偏差 200mm，当竖向力作用,点位于下柱截面以内时取 a=0；,牛腿于下

29、柱交接处垂直截面的有效高度：,，当a 450 取 a=450。,牛腿局部受压验算,(1322),式中 局压面积。,牛腿的配筋计算,根据牛腿弯压和斜压两种破坏形式，将牛腿简化为三角桁架进行计算。,所以,(1323),当 a0.3h0 时，取 a0.3h0。,内力臂,取h0 0.95h,牛腿的构造,l,150,f6,f12,纵筋的锚固长度应过上柱中心线，la 的水平段（包括圆弧段）的投影长度不应小于0.4 la，垂直段应为15d；纵筋配筋率不应小于0.2%及0.45ft/fy，不宜大于0.6%，直径不应小于12mm，根数不一少于4根；,纵筋中承受水平拉力的那部分钢筋（1.2Fh/fy)应焊在与吊车

30、梁或其它承受水平拉力构件相连接的埋件上，焊接的钢筋不应少于 2根，直径不应小于 12mm。,若满足式(1321)的要求，可不进行斜截面抗剪承载力计算，只按构造要求设置水平箍筋和弯起筋；箍筋：直径612mm，间距100150mm，在牛腿上部2/3h0范围内的水平箍筋总截面面积不应小于承受竖向力纵筋截面面积的1/2；弯起筋：弯起筋设置条件是 a/h00.3，直径宜采用 12mm，的HRB335级或HRB400级钢筋，设置在牛腿上部 l/6 l/2 的之间的范围内，截面面积不少于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1/2，根数不少于2根；,3.柱的吊装验算,规范裂缝验算简化公式,(1323),为 的钢筋应

31、力，与纵筋直径 和有效配筋率有关，查教材图可得。,4.柱下独立基础 设计,偏心受压基础底面积的确定,H,D,(1324),式中 基底以上混凝土和覆盖土的重力荷载标准值，,，其中 为混凝土和覆盖土平均重量的标准值20kN/m3；,基础底面的截面抵抗矩，。,式(1324)也可写成,(1325),当eL1/6 时，pkmin0，基底全部受压；,当eL1/6 时，pkmin0，基底部分受压；,根据图示的平衡条件可得,(1326),确定偏压基础底面积的步骤：,根据场地的地质条件和工艺要求确定基础埋深D；预估基底的边长，取 L1/L2=1.5 左右；求pkmax，使其满足下式要求由于地基土的压缩性以及土反

32、力的不均匀性，可能使基础发生倾斜，甚至可能影响厂房的正常使用。因此，对基础底面土压应力分布宜作以下限制：(1)对fa180kN/m2、吊车起重量大于75t的单厂结构柱基础，要求求pkmin/pkmax 0.25；,(1327),(2)对于承受一般吊车荷载的柱基础，要求pkmin 0，（pkmax pkmin）/2fa；(3)对于仅有风荷载而无吊车荷载的柱基础，要求L/L1 0.75。,偏心受压基础高度验算,为了防止基础发生冲切破坏，则土反力产生的局部剪力值 Vl 应不大于基础冲切破坏斜截面的抗剪承载力值 Vu，即 Vl Vu。当基础的短边宽度 L2(b+2H0)时,(1328),所以,(132

33、9),式中 基础底面边缘最大净土反力设计值；,基础高度影响系数：,当基础的短边宽,当 H800mm 时，bh=1.0;当H2000mm时，取bh=0.9，其间按线性内插法取用。,度(b+2H0)L2(b+H0)时,(1330),(1331),注意,上述各公式仅适用于（L1-h）（L2-b）的情况；杯形基础尚应对杯底厚度进行冲切验算。此时基底反力只需按排架结构自重产生的重力荷载及施工计算；,当基础外形有突变时，尚应验算变截面处的冲切承载力；基础总高度和各变截面处的台阶的高度应满足基础外形尺寸的构造要求。,偏心受压基础配筋计算,(1)截面,由土反力产生的截面弯矩设计值,(1332),(1333),

34、式中 受拉钢筋重心至基础底面的距离。当基础下,有混凝土垫层时，钢筋保护层厚度不小于40mm，a取4550mm，无混凝土垫层时，钢筋保护层厚度不小于70mm，a取7580mm。,(2)截面,分析方法同截面，只是将 换成。,(1334),(1335),偏心受压基础的其它构造要求,基础混凝土的强度等级不应小于 C20；垫层厚度不宜小于70mm，垫层混凝土的强度等级应为 C10。受拉纵筋一般采用HPB235级钢筋，其直径f12mm，也可采用HRB335级钢筋；基础底面受拉钢筋直径不宜小于10mm，间距不宜小于100mm，不宜大于200mm；基础边长大于2.5m时，钢筋长度可取0.9l，交错放置。杯壁配筋要求：当柱为轴心受压或小偏心受压且 t/h10.65 时，或柱为大偏心受压且 t/h10.75 时，杯壁内可不配筋；当柱为轴心受压或小偏心受压且 0.5t/h10.65 时，杯壁内按 表133配置构造筋；基础梁下的杯壁厚度还应满足基础梁支承宽度的要求。,杯壁构造配筋示意图,